谈丁字路口改十字立交方案选型

刘 盾，黄璇子，白玉慧

(1.武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430000； 2.荆门生态科技城投资有限公司，湖北 荆门 448000)

1 概述

西三环是荆门市三环线的重要组成部分，是按一级公路标准建设的重要南北向交通走廊；尉迟恭路是东西向主干路，是荆门漳河新区骨架路网的重要组成部分。

该交叉节点原设计为丁字路口，随着荆门高铁站选址范围基本拟定，原丁字路口延伸为十字路口服务于高铁站是十分有必要的，同时考虑近远期结合，预留或改造为立交可以实现交通快速转换功能，对带动地区发展、区域建设有重大意义。

2 道路现状及立交选型控制条件

2.1 道路现状

1)主要道路现状。

西三环为现状道路，是设计车速80 km/h的一级公路，双向六车道；尉迟恭路设计速度50 km/h，双向六车道，城市主干路；提出本方案时尉迟恭路已暂停施工，目前中分带下三舱室综合管廊已完成。

2)边界条件。

原设计尉迟恭路与西三环丁字相交，交叉口形式为平交灯控；尉迟恭路东侧管廊已施工完毕，距离西三环约100 m；尉迟恭路雨污水管以及路面结构部分尚未施工；交叉点南侧约300 m为现状西三环下穿焦柳铁路通道；节点东南象限规划变电站地块，距离西三环约290 m，距离尉迟恭路约15 m；本节点南北两侧距离2 km内均有互通式立交。

2.2 交叉方式论证

尉迟恭路下穿西三环：尉迟恭路管廊已建成，故尉迟恭路无下穿西三环的条件；同时结合地形和尉迟恭路原设计，西三环交点处低、两侧地形(设计路面)高，尉迟恭路上跨西三环更合理。

西三环上跨尉迟恭路：受西三环现状纵坡及焦柳铁路影响，西三环上跨尉迟恭路净空不够。

西三环下穿尉迟恭路：受西三环现状纵坡及焦柳铁路影响，西三环下穿尉迟恭路代价太高且对焦柳铁路通道有影响。

结论：以上三种交叉方式均不可行，故重点针对尉迟恭路上跨西三环进行方案研究。

3 方案设计

3.1 设计要点

1)交叉公路、匝道基本路段和各连接部应满足设计通行能力要求，各路段和各部位的服务水平应与交叉公路的服务水平相协调。

2)匝道形式应与交通量相适应，交通量相对较大的匝道宜选用运行速度相对较高、绕行距离相对较短的形式。

3)相邻连接部之间的距离应符合间距控制和连续分、合流间距的要求。

4)匝道布局宜紧凑，并与现场地形地物相适应。

5)匝道布局应与周围环境相协调，有利于对噪声和空气污染的控制。

3.2 方案设计

介于前面所述边界条件及交叉方式论证，对其功能、造价、用地、周边控制性构筑物等因素综合考虑后[1-3]，共有以下三个方案以供参考。

1)方案一：苜蓿叶全互通式立交。采用尉迟恭路主线上跨西三环的苜蓿叶全互通式立交，立交共设8条匝道。尉迟恭路主线设置一处桥梁上跨西三环，左转匝道均采用环形匝道，右转匝道均为地面匝道。方案一主要特点为：直行方向不受灯控，可快速通行；右转方向可通过地面匝道通行，线型较好；左转环形匝道线型一般(见图1)。方案一占地较大，由于设置右转匝道及加减速车道距离要求，在南侧焦柳铁路处需新增两侧下穿铁路通道，实施难度大。

2)方案二：组合式互通立交。基于方案一需新增铁路桥通道，提出方案二。为了不对南侧铁路影响，将四条左转匝道均设于第一、四象限，其中南至西、东至南方向采用环形匝道。北至东方向左转于地面与右转匝道分流后先上跨尉迟恭路主线，然后与西至北左转方向合流，形成交织区上跨西三环，之后向东下坡直至并入尉迟恭路主线。西至北方向左转先上跨西至南方向地面右转匝道，然后与北至东方向左转合流，形成交织区上跨西三环，之后向北上跨尉迟恭路，直至与第一象限地面右转匝道合流，最后向北汇入西三环主线。方案二匝道出口采用直接式，入口采用平行式(见图2)。

本方案为三层立交，西三环主线与四条右转匝道为地面层；尉迟恭路主线及南至西、东至南左转环形匝道为第二层；北至东、西至北方向左转需跨越西三环及尉迟恭路主线，为第三层。

方案二南侧占地较小，不影响南侧铁路，北侧占地增大(较方案一)；同时由于两条左转匝道及尉迟恭路主线均采用桥梁形式，跨线桥较多，投资费用高。

3)方案三：尉迟恭路主线上跨，辅道平交方案三断面形式采用近远期结合，近期标准段双向六车道。远期断面“主线高架+地面辅道”的形式，高架四车道，地面四车道，桥梁在管廊两侧分别立墩(见图3)。近期地面平交，尉迟恭路与西三环均采用5进4出的道口拓宽方式。远期由于桥梁立墩，尉迟恭路两侧各占用一处车道，交叉口处尉迟恭地面为4进3出，尉迟恭路高架段为双向四车道(见图4)。

方案三占地较小，且对南侧焦柳铁路通道无影响。K0+130以东三舱式管廊已施工完成，受管廊排风口进风口等控制因素，桥梁起点距离西三环较近。满足净空后的桥下空间可利用范围太小(约40 m)，故中分带与桥面等宽设置，在管廊外侧分别立墩。

3.3 方案比选

方案比选见表1。

表1 方案比选

综上所述，对其功能、造价、用地、周边控制性构筑物等因素综合考虑后，推荐方案三，即“尉迟恭路主线上跨，辅道平交”。

3.4 主要存在的问题及解决方案

由于尉迟恭路管廊已施工完毕，且管廊排风口、进风口处需升出地面，不能位于挡墙段或绿化带缩窄处(图5中简称渐变段)，因此桥梁起点距离西三环较近。受坡长限制，需将原尉迟恭路设计路面抬高约1 m，原管廊覆土厚度增加；同时因为新设挡墙，管廊上覆土增加较厚，整体荷载增大，超出原结构设计荷载范围；若需满足设计荷载，挡墙处除路面结构外均需采用气泡混合轻质土回填(见图5)。

4 结语

本工程为改扩建工程，设计应充分考虑利用现状，避免反复建设造成浪费。同时由于沿线近期尚待开发，本次设计考虑近远期结合，近期形成十字路口平交口，预留远期高架桥条件。城市道路改扩建工程应从规划角度做长远考虑，做好充分预留；在考虑近远期结合时候应根据道路等级、服务功能、交通特性、实施难度，结合周边控制因素综合考虑，才能最终确定出一个经济适用、环保安全的设计方案。